CN105638319A - 一种铁皮石斛种苗培育装置和方法 - Google Patents

Abstract

本发明涉及一种铁皮石斛种苗培育装置，包括大棚和与大棚连通的进气装置；进气装置包括气泵、软管、弯管、水平管；弯管包括三段水平设置的高位平管、中位平管、低位平管，还包括两段竖直设置的第一竖管和第二竖管；中位平管、第一竖管、低位平管、第二竖管、高位平管、水平管、大棚依次连接；第一竖管内设有供软管密封穿过的隔片；软管的头部接气泵，中部沿着中位平管、第一竖管、低位平管、第二竖管延伸，尾部位于第二竖管内。此处所说的高、中、低是三者相对而言的。还涉及一种铁皮石斛种苗培育方法。本发明为培育优良药用石斛种苗提供温暖、潮湿、通气且无菌的生长环境，属于植物组织培养育苗技术领域。

Description

一种铁皮石斛种苗培育装置和方法

技术领域

本发明涉及植物组织培养育苗技术领域，具体的说，涉及一种铁皮石斛种苗培育装置和方法。

背景技术

石斛兰属植物是兰科气生植物，分为观赏及药用两种功效。药用石斛常见有铁皮石斛、霍山石斛、金钗石斛、铜皮石斛、流苏石斛等，石斛具有增强人体免疫力、抗癌防衰等多种功能。为了促进药用石斛开发利用，近年来对石斛的人工种植及产业化生产研究较多，组织培养育苗成为育苗不可替代的技术。从多种药用石斛种苗组织培养技术研究发现,由于石斛气生的特性，在培养瓶中相对密闭的环境下，不能满足组培苗对通气的需要，石斛试管苗生长慢，种苗质量不高，且育苗时间长，从种胚(原球茎)到组培苗出瓶移栽需要一年以上的时间，限制了药用石斛产业化的速度。

如何解决组培苗无菌培养要求和石斛透气培养的特殊性，至今未见相关报道。现有关于铁皮石斛栽培的研究有：

专利申请号为200710066268.5，发明名称为“一种铁皮石斛全光照人工栽培方法”的专利申请公开了一种铁皮石斛的栽培方法，该申请是在设置有喷灌装置的栽培苗床中进行全光照条件下栽培铁皮石斛，喷水和定期喷施营养液。该方法除需要配置喷雾装置外，更需要配备性能可靠的喷雾装置；在全光照下，如果喷雾装置失灵，则导致铁皮石斛灼伤而生长受阻，因此会限制该方法的实用性发挥。

申请号为200810150738.0的专利申请，公开了一种铁皮石斛组培繁育及仿野生栽培方法。该方案在大棚内作畦仿野生生态栽培，畦的平面基层具有间隔透气孔，上层是栽培基质，幼苗按12×8cm的行、株距栽培。这种栽培方法实际上就是一种研究如何提高成活率的栽培技术，是常规的栽培方法，未涉及栽培质量研究。

申请号为200910036502.9的专利申请，公开了一种铁皮石斛种苗的繁殖方法，将生长健壮的铁皮石斛(DendrobiumofficinaleKimuraetMigo)母株人工授粉得到的果实消毒杀菌后切开，种子萌发后形成原球茎并进一步形成小苗，再将试管繁殖来的小苗用试管开花培养基培养，开花后选择生长健壮的植株进行试管内人工授粉，果实成熟后切开进行无菌播种，使种子长成小植株。这种方法育苗速度慢，获得种源的操作烦琐，实用性差。因此该方法特别是试管内人工授粉技术很难实现商业化操作。

虽然对于铁皮石斛试管种苗的栽培试验研究较多，但仅限于组织培养育苗、栽培及提高移栽成活率等方面的研究，侧重于产量和栽培方法技术，对于铁皮石斛生产过程中特殊装置的研究还未涉及。

发明内容

针对现有技术中存在的技术问题，本发明的目的是：提供一种适合药用石斛组培苗大规模培育的铁皮石斛种苗培育装置和方法，为培育优良药用石斛种苗提供温暖、潮湿、通气且无菌的生长环境。

为了达到上述目的，本发明采用如下技术方案：

一种铁皮石斛种苗培育装置，包括大棚和与大棚连通的进气装置；进气装置包括气泵、软管、弯管、水平管；弯管包括三段水平设置的高位平管、中位平管、低位平管，还包括两段竖直设置的第一竖管和第二竖管；中位平管、第一竖管、低位平管、第二竖管、高位平管、水平管、大棚依次连接；第一竖管内设有供软管密封穿过的隔片；软管的头部接气泵，中部沿着中位平管、第一竖管、低位平管、第二竖管延伸，尾部位于第二竖管内。此处所说的高、中、低是三者相对而言的。

作为一种优选，沿着进气方向，水平管依次设有负离子发生器、网状过滤脱脂棉装置、三层过滤滤膜柱。采用这种结构后，空气先经水过滤，再经负离子发生器通过电击产生负离子，经过网状过滤脱脂棉装置过滤，而后再通过三层过滤滤膜柱(微孔滤膜柱)再次过滤，即可得到无菌、无尘的干净空气。

作为一种优选，中位平管、高位平管、第一竖管、第二竖管的管径相同，低位平管的管径是中位平管的管径的2-6倍。

作为一种优选，低位平管的底部连接进出水装置；进出水装置包括：竖直的总管、水平的进水管、水平的出水管，进水管和出水管均与总管相接；进水管、出水管、总管上均设有阀门。采用这种结构后，总管上设有阀门A，出水管上设有阀门B，进水管上设有阀门C，易于进水和排水。打开阀门A和阀门B，废水排出；关闭阀门B，打开阀门A和阀门C将新鲜纯净的水泵入低位平管、第一竖管和第二竖管内，水量达到水位后关闭阀门A和阀门C。

作为一种优选，第一竖管和第二竖管的外侧均设有槽孔，槽孔上密封连接透明窗口。采用这种结构后，透明窗口用于观测水位高低及水的清洁程度从而指导换水。

作为一种优选，弯管通过固定脚架架设在大棚外的地面上。

作为一种优选，三层过滤滤膜柱包括三层滤膜，第一层滤膜为1微米孔径滤膜，第二层滤膜为0.5微米孔径滤膜，第三层滤膜为0.22微米孔径滤膜。采用这种结构后，三层过滤滤膜柱可以将空气一层层进行过滤，截留大分子的物质和菌体使得进入到大棚的气体无菌(脱菌)。

作为一种优选，大棚内放置多个透气培养瓶；透气培养瓶包括瓶身、瓶盖和微孔径滤膜柱；瓶盖盖在容纳培养基质的瓶身上，瓶盖的中心设有安装孔，微孔径滤膜柱的一端固定在安装孔中，另一端伸入瓶身。采用这种结构后，透气培养瓶提供了无菌且透气的培养环境。玻璃瓶身为透光材质可容许自然界的光线透入瓶内，使得瓶内基质里面接种的组织块接受所需的日光。透过微孔径滤膜柱将瓶身的内外界环境连通。

作为一种优选，微孔径滤膜柱包括孔径小于0.22微米的多层滤膜。采用这种结构后，可允许空气中的气体进入到瓶内而颗粒状的微尘、细菌等有害微生物被微孔截留在外。

一种铁皮石斛种苗培育方法，石斛组织块接种在透气培养瓶内的培养基质中，整个透气培养瓶再放置在大棚内；通过进气装置对大棚进气，利用水、网状过滤脱脂棉装置、三层过滤滤膜柱形成三道过滤工序，向大棚输入脱尘无菌空气；大棚内进气形成正压力，空气会从门缝排走流通，空气流通过程中将透气培养瓶内的气体带走，促进透气培养瓶的换气。

总的说来，本发明具有如下优点：

石斛种苗培育的透气培养瓶可有效地使培育在瓶内的石斛种苗呼吸到无菌流动的新鲜空气，促进石斛试管种苗的生长，防止试管内空气不畅引起的种苗腐烂现象，提高种苗质量。

大棚无菌培养的方式，装置简单、节能，操作简便易行，利用水、脱脂棉及微孔滤膜形成三道过滤工序，成本低廉，可有效地向培育石斛种苗的大棚内输入脱尘无菌的空气，同时在大棚内部形成一定的压力将新鲜的空气能够送入铁皮石斛种苗培育的透气容器中，由于不断地将外界无菌空气压入大棚内而形成棚内正压力，棚内空气会从门缝或者当操作人员进入大棚开门之际将大棚内的空气排出大棚外促进空气流通，同时带动石斛种苗透气培养瓶内的气体排出瓶身，有效地促进培育容器内的空气更换。

附图说明

图1是透气培养瓶的结构示意图。

图2是透气培养瓶的俯视图。

图3是一种铁皮石斛种苗培育装置的结构示意图。

其中，1为瓶身；2为瓶盖；3为微孔径滤膜柱；4为气泵；5为固定脚架；6为弯管；7为网状过滤脱脂棉装置；8为三层过滤滤膜柱；9为活接头；10为大棚；11为进出水装置；12为阀门A、B、C；13为软管；14为透明窗口，15为负离子发生器。

具体实施方式

下面来对本发明做进一步详细的说明。

透气培养瓶包括透明玻璃瓶身、塑料瓶盖、微孔径滤膜柱。微孔径滤膜柱为一个多层滤膜形成的柱子，安装在瓶盖的正中央开设的安装孔处，瓶盖可旋紧在瓶身上，瓶盖直径可根据瓶口大小选择不同尺寸。

微孔径滤膜柱中的微孔滤膜在使用之前可先进行高温杀菌处理，微孔径滤膜柱可长期使用。

瓶身可根据铁皮石斛不同的生长阶段对阳光的需求不同做成不同直径的瓶口，大口瓶适合于需照度小的石斛胚的初期栽培，小口瓶适合于照度大的石斛种苗期的培养。

一种铁皮石斛种苗培育装置，包括气泵、软管、固定脚架、弯管、水平管、进出水装置、负离子发生器、网状过滤脱脂棉装置、三层过滤滤膜柱、活接头、大棚。

弯管通过固定脚架安装在大棚外。弯管包括三段水平设置的高位平管、中位平管、低位平管，还包括两段竖直设置的第一竖管和第二竖管。中位平管、第一竖管、低位平管、第二竖管、高位平管、水平管、大棚依次连接。第一竖管内设有供软管密封穿过的隔片；软管的头部接气泵，中部沿着中位平管、第一竖管、低位平管、第二竖管延伸，尾部位于第二竖管内。隔片可阻挡下方的水进入隔片以上。高位平管的位置高于中位平管，中位平管的位置高于低位平管。第一竖管和第二竖管的外侧均设有槽孔，槽孔上密封连接透明窗口，用以观测管内的水位高低和水的污浊度从而指导水的更换。进出水装置包括三段金属管和三个阀门，分别是总管、进水管、出水管和阀门A、B、C，控制水的排放与加入。负离子发生器、网状过滤脱脂棉装置和三层过滤滤膜柱安装在水平管段，它们之间通过活接头连接。

中位平管、高位平管、第一竖管、第二竖管的管径相同，为10-15cm，低位平管的管径大于中位平管的管径，从而在低位平管形成一水槽结构。中位平管为气体入口，高位平管为气体出口，两边由于存在高度差使得过滤水在气泵的压力下不会溢出管的最高点而进入水平管中。

气泵固定在弯管的前端，打开气泵的开关即可将外界的新鲜空气通过软管送入弯管中的过滤水中，空气通过过滤水之后，其中的尘埃、有害气体和微生物就会被过滤水截留而只有CO₂和O₂等气体从弯管的高位平管出来进入到负离子发生器、网状过滤脱脂棉装置和三层过滤滤膜柱。负离子发生器、网状过滤脱脂棉装置、三层过滤滤膜柱通过活接头连接在水平管中，使用一段时间后可以打开活接头进行更换。

进出水装置包括三个阀门，当阀门A和阀门B都打开而阀门C关闭时可将弯管中的污水排出；当阀门B关闭而阀门A和阀门C打开时即可将新鲜水通过自来水水压送入到弯管中，过滤水加到所需水位时关闭阀门A和阀门C即可。

网状过滤脱脂棉装置和三层过滤滤膜柱联合构成过滤通道，当通过过滤水后出来的气体先经过网状过滤脱脂棉装置过滤，而后再通过三层过滤滤膜柱再次过滤脱菌，该三层过滤滤膜柱有三层滤膜组成，第一层为1微米孔径，第二层为0.5微米孔径，最后一层为0.22微米孔径，三层过滤滤膜柱可以将空气一层层进行过滤和脱菌，截留大分子的物质和菌体使得进入到大棚的气体无菌。

一种铁皮石斛种苗培育方法，石斛组织块接种在透气培养瓶内的培养基质中，多个透气培养瓶整齐的放置在大棚内；通过进气装置对大棚进气，利用水、网状过滤脱脂棉装置、三层过滤滤膜柱形成三道过滤工序，向大棚输入脱尘无菌空气。输入的空气使得大棚内形成正压力，空气会从门缝排走，形成空气的不间断流通，同时空气流通过程中将透气培养瓶内的气体带走，促进透气培养瓶的换气。从而为铁皮石斛种苗的组织培养提供了充分的无菌空气供其呼吸且正常生长，透气培养瓶及进气装置结合使用可以保证石斛的种苗能够在通气且无菌的条件下很好的生长。

上述实施例为本发明较佳的实施方式，但本发明的实施方式并不受上述实施例的限制，其他的任何未背离本发明的精神实质与原理下所作的改变、修饰、替代、组合、简化，均应为等效的置换方式，都包含在本发明的保护范围之内。

Claims (10)

1.一种铁皮石斛种苗培育装置，包括大棚和与大棚连通的进气装置，其特征在于：所述

进气装置包括气泵、软管、弯管、水平管；

弯管包括三段水平设置的高位平管、中位平管、低位平管，还包括两段竖直设置的第一竖管和第二竖管；中位平管、第一竖管、低位平管、第二竖管、高位平管、水平管、大棚依次连接；

第一竖管内设有供软管密封穿过的隔片；软管的头部接气泵，中部沿着中位平管、第一竖管、低位平管、第二竖管延伸，尾部位于第二竖管内。

2.按照权利要求1所述的一种铁皮石斛种苗培育装置，其特征在于：沿着进气方向，水平管依次设有负离子发生器、网状过滤脱脂棉装置、三层过滤滤膜柱。

3.按照权利要求1所述的一种铁皮石斛种苗培育装置，其特征在于：所述中位平管、高位平管、第一竖管、第二竖管的管径相同，低位平管的管径是中位平管的管径的2-6倍。

4.按照权利要求3所述的一种铁皮石斛种苗培育装置，其特征在于：所述低位平管的底部连接进出水装置；进出水装置包括：竖直的总管、水平的进水管、水平的出水管，进水管和出水管均与总管相接；进水管、出水管、总管上均设有阀门。

5.按照权利要求1所述的一种铁皮石斛种苗培育装置，其特征在于：所述第一竖管和第二竖管的外侧均设有槽孔，槽孔上密封连接透明窗口。

6.按照权利要求1所述的一种铁皮石斛种苗培育装置，其特征在于：所述弯管通过固定脚架架设在大棚外的地面上。

7.按照权利要求2所述的一种铁皮石斛种苗培育装置，其特征在于：所述三层过滤滤膜柱包括三层滤膜，第一层滤膜为1微米孔径滤膜，第二层滤膜为0.5微米孔径滤膜，第三层滤膜为0.22微米孔径滤膜。

8.按照权利要求1所述的一种铁皮石斛种苗培育装置，其特征在于：所述大棚内放置多个透气培养瓶；透气培养瓶包括瓶身、瓶盖和微孔径滤膜柱；瓶盖盖在容纳培养基质的瓶身上，瓶盖的中心设有安装孔，微孔径滤膜柱的一端固定在安装孔中，另一端伸入瓶身。

9.按照权利要求8所述的一种铁皮石斛种苗培育装置，其特征在于：所述微孔径滤膜柱包括孔径小于0.22微米的多层滤膜。

10.一种铁皮石斛种苗培育方法，其特征在于：石斛组织块接种在透气培养瓶内的培养基质中，整个透气培养瓶再放置在大棚内；通过进气装置对大棚进气，利用水、网状过滤脱脂棉装置、三层过滤滤膜柱形成三道过滤工序，向大棚输入脱尘无菌空气；大棚内进气形成正压力，空气会从门缝排走流通，空气流通过程中将透气培养瓶内的气体带走，促进透气培养瓶的换气。